高分解能質量分析で燃料の秘密を解明、新しい情報を速やかに提供する研究

Tokyo米国海軍研究所のマーク・ロマンスク博士は、高解像度質量分析を用いて燃料や石油製品を迅速に分析する新しい方法を開発しました。この進歩により、複雑な混合物の詳細な分析が数分で可能になり、プロセスの効率が大幅に向上しました。彼の重要な業績の一つとして、陸上に放置された原油の化学変化の研究があります。水中の油とは異なり、陸上の油はあまり動かないため、組成が異なる形で変化します。

新しい手法の主な利点:

• 複雑な混合物の迅速な解析
• 数分で詳細な定性データ取得
• 陸上で風化した原油の研究が可能
• 新しいヘテロ原子含有化合物の検出と特徴付け

研究によれば、軽量の芳香族炭化水素は日光の下で速やかに分解するのに対し、ナフタレンやアントラセンのような重いものは薄い油膜が形成されても酸素と反応し続けることが分かっています。この油膜は最も軽い芳香族炭化水素の変化を妨げます。これらの知見は、油流出事故の対策とそのリスク管理に役立ちます。

ロマンチック氏の研究は、燃料中に存在するこれまで未知の有害化合物（HCCs）を発見し、研究した点で特筆されます。これらの化合物は、燃料の安定性を低下させる原因となる不要な化学反応を引き起こすため重要です。燃料の組成と性能との関係を理解することにより、特に軍用での燃料の製造と管理に変革をもたらす可能性があります。

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ロマンジックの手法により、燃料分析がより簡単になり、特に海軍や国防総省が恩恵を受けます。燃料の組成を迅速に確認することで、燃料の製造、管理、保管の効率が向上し、パフォーマンスと安定性が増すことにつながります。

ロマンチェック氏は、PFAS（ペルフルオロアルキル化合物およびポリフルオロアルキル化合物）を非常に低いレベル、例えば数十億分の一のレベルでも検出し研究するための新しい方法に取り組んでいます。彼は複雑な混合物や石油および代替から作られる燃料の分析において豊富な経験を持っており、この分野の第一人者となっています。

このプログラムの進展は、海軍研究所の化学センサーと燃料技術部門のさまざまな研究分野に影響を与えています。化学プロセスの理解、新しいセンサー技術の開発、および人工知能を用いて危険物データを分析することが目的です。プロジェクトには、化学物質や生物学的物質の検知、燃料品質を自動でチェック・予測するアルゴリズムの開発が含まれています。

ロマンチック氏の研究によれば、高分解能質量分析を用いることで、燃料化学に関する詳細な情報を明らかにすることができる。この研究成果は、軍事および民間の両分野で利用価値があり、有益な応用が期待される。彼の研究は国際燃料安定性・取り扱い協会からのシェブロン研究優秀賞を受賞するなど、大きな評価を受けている。